石英砂水泥发泡保温材料的研究

水泥 CCPA泡沫混凝土分会 2009-11-03

　　【摘要】石英砂水泥发泡的关键是要适时加入固相剂和稳定剂，使气泡形成后不破裂，石英砂颗粒不下沉，使固－液－气三相分离时平衡稳定。

　　【关键词】石英砂水泥发泡保温材料；固相剂；稳定剂；固相－液相-气相平衡

　　0前言

　　发泡技术在国内外无机建筑材料领域普遍被采用，如蒸压加汽混凝土，以粉煤灰、水泥为主要原料，以铝粉（膏）为发泡剂，经过高温、高压、蒸汽养护而制成建筑砌块，广泛应用于框架外墙材料。泡沫混凝土则是采用机械的方法将发泡剂制成泡沫，然后再将已制得的泡沫和硅钙质材料、菱镁材料或石膏材料所制成的料浆均匀搅拌，即制成泡沫混凝土拌和物。在蒸养或自然养护条件下，这些材料间产生水化反应，生成水化硅酸盐及水化硅酸盐胶凝物质或其他胶凝物质，使坯体逐渐变成具有一定强度和其他物理力学性能的多孔人造石材。因这种泡沫混凝土是外加的，所以人们习惯称之为外发泡。机械发泡所制的泡沫混凝土泡径的大小可以通过人工控制，它的泡径一般都小于3mm。

　　石英砂水泥发泡使以石英砂（或磷渣、水渣）、水泥为主要材料，以自主研发的固相剂、稳定剂为辅助料，在常温常压下发泡成型的保温材料。

　　1 原材料

　　1.1 石英砂（或磷渣、水渣）

　　颗径0.1-1.5㎜，粘土含量＜3%。

　　1.2 硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥

　　应符合JC714-1996、JC435-1996标准。

　　1.3 固相剂、稳定剂为有机与无机复合外加剂（自制）

　　1.4 水

　　主要用于水泥水化和形成气泡介质，调节料浆稠度及制品性能。

　　2 石英砂水泥发泡保温砌块的主要性能指标

表1 砌块的干密度

干密度级别	B03	B04	B05	B06	BO7	B08
干密度≤	335	440	545	640	735	850

表2 砌块的强度级别

干密度级别	B03	B04	B05	B06	BO7	B08
强度级别	A1.5	A2.5	A3	A3.5	A5.5	A8

表3 干燥收缩、抗冻性和导热系数

干密度级别		B03	B04	B05	B06	B07	B08
干燥收缩值（㎜／m)	快速法≤	0.6
抗冻性	质量损失，%，≤	0.5
抗冻性	冻后强度，MPa，≤	0.6	1.4	1.8	2.5	3.5	4.5
导热系数（干态）（w／m.k)≤		0.12	0.15	0.18	0.2	0.22	0.25

　　三、石英砂水泥发泡机理

　　固相剂、稳定剂是石英砂水泥发泡的关键技术，在未加入固相剂和稳定剂之前，石英砂水泥发泡料浆是固－液相共存体系，当加入发泡剂后产生气体，气体体积不断膨胀形成了气－界面。气体通过液体时，由于表面张力的作用，液体表面自动收缩，形成了液体薄膜包围气体，当发泡气体压力大于液体表面张力时，泡体破裂，气体逸出。特别是石英砂水泥料浆是在常温常压下发泡，液体表面张力很小，给气泡气体压力很大，泡体很容易破裂，气体要逸出，固体要沉降，水分要泌出，不能形成均匀的多孔分散体系，当加入固相剂、稳定剂后，石英砂水泥料浆液－气界面压力降低，使气泡稳定，提高了料浆的保气能力，固体颗粒在固相剂的作用下，向气泡粘聚，避免了固体颗粒因沉降而产生逸气；同时，固体颗粒在气泡周围形成一层有一定强度的薄膜后，通过稳定剂迅速固结，形成了稳定的固―液―气三相多孔分散体系。

　　四、结语

　　（1）固相剂、稳定剂是保证石英砂水泥发泡体稳定的外加剂。

　　（2）石英砂水泥发泡不用高温高压、蒸汽养护、投资少、见效快，易于推广。

　　（3）石英砂水泥发泡砌块是加气混凝土砌块的升级换代产品。

　　【作者简介】黄圣焱（1942-），男，贵州晨煦新型建材科技发展有限公司总工程师。

（中国混凝土与水泥制品网转载请注明出处）

编辑：

监督：0571-85871513

投稿：news@ccement.com

凡注明来源水泥网的文字、图片、音视频稿件，未经授权，不得转载，违者将依法追究责任。联系电话： 0571-85871513，邮箱：news@ccement.com。(免责声明)